生物基聚丁內酰胺在開放水體中的降解行為

常斯惠， 劉文韜， 唐雨陽， 楊紫嫣， 張之桐， 林紹梁,2， 陳 濤,2

(1.華東理工大學 材料科學與工程學院，上海 200237；2.上海市先進聚合物材料重點實驗室,上海 200237)

0 前言

2021年10月21日，聯合國環境規劃署發表了最新的《從污染到解決方案：海洋垃圾和塑料污染全球評估》報告[1]，表明塑料占海洋垃圾的85%，是最大、最有害和最持久的部分，預計到 2040 年，塑料廢棄物進入水生生態系統的排放量將增加近3倍，對所有海洋生物構成嚴重威脅，同時也影響氣候環境。造成目前這種局面的原因，一方面是塑料廢棄物的回收利用率很低，只有10%，另一方面是絕大多數的合成高分子在水體中不能降解。有研究表明，即便是近年來發展的一些生物基可降解聚合物，如聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等生物降解脂肪族聚酯，其在天然海水中的降解性能相對于在堆肥中的降解性能明顯降低，在天然海水中PLA 基本不降解[2]，PBS失重率不超過3%[3-4]。發展能在開放水體中自行降解的塑料，將為解決海洋塑料污染提供一條有效途徑。

聚酰胺有良好的力學性能和可加工性，是產量最大、用途最廣的工程塑料。傳統的聚酰胺幾乎不會發生降解。HASHIMOTO K等[5]通過對比幾種聚酰胺在土壤中的降解程度，發現聚丁內酰胺(PBL，俗稱尼龍4)具有較優良的堆肥降解性，是目前得到驗證的唯一可降解聚酰胺。YAMANO N等[6]進行了室內海水降解實驗，發現PBL薄膜的質量在6周內減少了10%～70%，并從測試中使用的海水里分離出PBL降解菌群，表明PBL可能具有海水降解性能。……